JP6765077B2 - Solar cell module and manufacturing method of solar cell module - Google Patents
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Description
本開示は、太陽電池モジュール、及びその製造方法に関する。 The present disclosure relates to a solar cell module and a method for manufacturing the same.
太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルが第1配線材で接続されてなるストリングが、太陽電池セルの受光面側に設けられる第1保護部材と、太陽電池セルの裏面側に設けられる第2保護部材と、封止材とを用いてラミネートされた構造を有する。太陽電池モジュールには、さらに、太陽電池セルと重ならない位置で第1配線材と接続される第2配線材が設けられる。特許文献1に開示された太陽電池モジュールでは、かかる第2配線材を隠してモジュールの意匠性を向上させるために、第2配線材の第1保護部材側に向いた面を、着色された樹脂層で被覆している。 In the solar cell module, a string formed by connecting a plurality of solar cell cells with a first wiring material is provided on a first protective member provided on the light receiving surface side of the solar cell and a second protective member provided on the back surface side of the solar cell. It has a structure laminated by using a protective member and a sealing material. The solar cell module is further provided with a second wiring material that is connected to the first wiring material at a position that does not overlap the solar cell. In the solar cell module disclosed in Patent Document 1, in order to conceal the second wiring material and improve the design of the module, the surface of the second wiring material facing the first protective member side is made of a colored resin. It is covered with a layer.
ところで、第2配線材に接続される一部の第1配線材は、太陽電池セルと第2配線材との間でフォーミング加工されて第2保護部材側に折り曲げられる。特許文献1の太陽電池モジュールでは、ある程度の厚みを有する樹脂層の端部が、第1配線材の折り曲げ部とモジュールの厚み方向に重なる。このため、特にラミネート工程において、樹脂層の端部により第1配線材の折り曲げ部に大きな負荷がかかり、当該配線材が取り付けられた太陽電池セルの端部が割れ易くなる。 By the way, a part of the first wiring material connected to the second wiring material is formed between the solar cell and the second wiring material and bent toward the second protective member side. In the solar cell module of Patent Document 1, the end portion of the resin layer having a certain thickness overlaps with the bent portion of the first wiring material in the thickness direction of the module. Therefore, particularly in the laminating step, a large load is applied to the bent portion of the first wiring material due to the end portion of the resin layer, and the end portion of the solar cell to which the wiring material is attached is easily cracked.
本開示の一態様である太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルと、前記複数の太陽電池セルの受光面側に設けられた第1保護部材と、前記複数の太陽電池セルの裏面側に設けられた第2保護部材と、隣り合う前記太陽電池セル同士を接続する第1配線材と、前記太陽電池セルと重ならない位置で前記第1配線材と接続される第2配線材と、前記第1保護部材と前記第2保護部材との間に充填された封止材と、前記太陽電池セルと重ならないように前記第1保護部材と前記第2配線材との間に設けられ、前記第2配線材を隠す隠蔽シートとを備え、前記封止材は、前記隠蔽シートと前記第2配線材との間に充填されると共に、少なくとも1つの前記太陽電池セルと前記第1保護部材との間で、他の前記太陽電池セルと前記第1保護部材との間よりも厚みが厚くなった厚膜部を含み、少なくとも1つの前記太陽電池セルは、前記厚膜部の端部とモジュールの厚み方向に重なる位置で前記第2保護部材側に反っている。 The solar cell module according to one aspect of the present disclosure is provided on a plurality of solar cells, a first protective member provided on the light receiving surface side of the plurality of solar cells, and on the back surface side of the plurality of solar cells. The second protective member, the first wiring material that connects the adjacent solar cells, the second wiring material that is connected to the first wiring material at a position that does not overlap with the solar cells, and the first. The sealing material filled between the 1 protective member and the 2nd protective member is provided between the 1st protective member and the 2nd wiring material so as not to overlap with the solar cell, and the first (2) A concealing sheet for hiding the wiring material is provided, and the sealing material is filled between the concealing sheet and the second wiring material, and at least one solar cell and the first protective member. Among the solar cells, at least one solar cell includes an end portion of the thick film portion and a thick film portion thicker than between the other solar cell and the first protective member. It is warped toward the second protective member at a position where it overlaps in the thickness direction.
本開示の一態様である太陽電池モジュールの製造方法は、複数の太陽電池セルと、前記複数の太陽電池セルの受光面側に設けられた第1保護部材と、前記複数の太陽電池セルの裏面側に設けられた第2保護部材と、隣り合う前記太陽電池セル同士を接続する第1配線材と、前記太陽電池セルと重ならない位置で前記第1配線材と接続される第2配線材とを備える太陽電池モジュールの製造方法であって、前記第1保護部材と前記複数の太陽電池セルとの間に第1封止材を配置する工程と、前記第2保護部材と前記複数の太陽電池セルとの間に第2封止材を配置する工程と、前記第1封止材と前記前記第2配線材との間に第3封止材及び隠蔽シートを重ねて配置する工程と、前記各封止材を加熱しながら、前記各保護部材を互いに近づく方向に押圧するラミネート工程とを備え、前記隠蔽シートは、前記太陽電池セルと重ならないように、前記第1保護部材と前記第3封止材との間に配置され、前記第3封止材は、前記隠蔽シートと前記第2配線材との間からはみ出し、少なくとも1つの前記太陽電池セルの受光面上に位置するように配置される。 The method for manufacturing a solar cell module according to one aspect of the present disclosure includes a plurality of solar cells, a first protective member provided on the light receiving surface side of the plurality of solar cells, and the back surface of the plurality of solar cells. A second protective member provided on the side, a first wiring material for connecting the adjacent solar cells, and a second wiring material connected to the first wiring material at a position not overlapping with the solar cells. A method for manufacturing a solar cell module comprising the above, wherein a first sealing material is arranged between the first protective member and the plurality of solar cells, and the second protective member and the plurality of solar cells are provided. A step of arranging a second sealing material between the cell and a step of arranging a third sealing material and a concealing sheet in an overlapping manner between the first sealing material and the second wiring material, and the above-mentioned The first protective member and the third protective member are provided with a laminating step of pressing each of the protective members in a direction approaching each other while heating each encapsulant so that the concealing sheet does not overlap with the solar cell. The third encapsulant is arranged between the encapsulant and the third encapsulant so as to protrude from between the concealing sheet and the second wiring material and to be located on a light receiving surface of at least one solar cell. Will be done.
本開示の一態様によれば、第1配線材の折り曲げ部に大きな負荷が作用しないようにして太陽電池セルの割れを抑制しながら、第2配線材を隠蔽することができ、意匠性に優れた太陽電池モジュールを提供できる。 According to one aspect of the present disclosure, the second wiring material can be concealed while suppressing the cracking of the solar cell by preventing a large load from acting on the bent portion of the first wiring material, and the design is excellent. We can provide solar cell modules.
以下、図面を参照しながら、実施形態の一例について詳細に説明する。実施形態において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された構成要素の寸法比率などは、現物と異なる場合がある。具体的な寸法比率などは、以下の説明を参酌して判断されるべきである。また、以下で説明する複数の実施形態の各構成要素を選択的に組み合わせることは当初から想定されている。 Hereinafter, an example of the embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The drawings referred to in the embodiments are schematically described, and the dimensional ratios and the like of the components drawn in the drawings may differ from the actual ones. Specific dimensional ratios should be determined in consideration of the following explanation. In addition, it is assumed from the beginning that each component of a plurality of embodiments described below is selectively combined.
本明細書において、「略〜」との記載は、「略同一」を例に挙げて説明すると、完全に同一はもとより実質的に同一と認められるものを含む意図である。また、「第1の部材上に第2の部材を設ける」等の記載は、特に限定を付さない限り、第1及び第2の部材が直接接触して設けられる場合のみを意図しない。この記載は、第1及び第2の部材の間に他の部材が存在する場合を含むものである。 In the present specification, the description of "abbreviated to" is intended to include not only completely the same but also substantially the same when "substantially the same" is taken as an example. Further, the description such as "providing the second member on the first member" is not intended only when the first and second members are provided in direct contact with each other, unless otherwise specified. This description includes the case where another member is present between the first and second members.
図1は実施形態の一例である太陽電池モジュール10の一部を示す平面図、図2は図1中のAA線断面の一部を示す図である。図1及び図2に例示するように、太陽電池モジュール10は、複数の太陽電池セル11と、複数の太陽電池セル11の受光面側に設けられた第1保護部材12と、複数の太陽電池セル11の裏面側に設けられた第2保護部材13とを備える。また、太陽電池モジュール10は、隣り合う太陽電池セル11同士を接続する第1配線材15と、太陽電池セル11と重ならない位置で第1配線材15と接続される第2配線材16と、第1保護部材12と第2保護部材13との間に充填された封止材14とを備える。
FIG. 1 is a plan view showing a part of the
太陽電池モジュール10は、さらに、太陽電池セル11と重ならないように第1保護部材12と第2保護部材13との間に設けられ、第2配線材16を隠す隠蔽シート20を備える。詳しくは後述するが、封止材14は、隠蔽シート20と第2配線材16との間に充填されると共に、少なくとも1つの太陽電池セル11と第1保護部材12との間で、他の太陽電池セル11と第1保護部材12との間よりも厚みが厚くなった厚膜部24を含む。そして、当該少なくとも1つの太陽電池セル11は、封止材14の厚膜部24の端部Pとモジュールの厚み方向に重なる位置で第2保護部材13側に反っている。
The
ここで、太陽電池セル11の「受光面」とは光が主に入射する面を意味し、「裏面」とは受光面と反対側の面を意味する。太陽電池セル11に入射する光のうち、50%超過(例えば、略100%)が受光面側から入射する。なお、受光面・裏面の用語は、光電変換部などについても使用する。
Here, the "light receiving surface" of the
複数の太陽電池セル11は、太陽光を受光することでキャリアを生成する光電変換部と、光電変換部上に設けられ、キャリアを収取する集電極とをそれぞれ有する。光電変換部は、例えば4つの角が斜めにカットされた平面視略正方形状を有する。光電変換部は、一般的に黒色又は濃紺色を呈する。本実施形態では、集電極として、光電変換部の受光面上に形成された受光面電極と、裏面上に形成された裏面電極とが設けられている。
Each of the plurality of
光電変換部は、例えば結晶系シリコン(Si)、ガリウム砒素(GaAs)、インジウム燐(InP)等の半導体基板と、半導体基板上に形成された非晶質半導体層と、非晶質半導体層上に形成された透明導電層とを有する。具体例としては、n型単結晶シリコン基板の一方の面にi型非晶質シリコン層、p型非晶質シリコン層、及び透明導電層を順に形成し、他方の面にi型非晶質シリコン層、n型非晶質シリコン層、及び透明導電層を順に形成した構造が挙げられる。透明導電層は、例えば酸化インジウム、酸化亜鉛等の金属酸化物に錫(Sn)、アンチモン(Sb)等をドープした透明導電性酸化物で構成される。 The photoelectric conversion unit includes, for example, a semiconductor substrate such as crystalline silicon (Si), gallium arsenide (GaAs), or indium phosphide (InP), an amorphous semiconductor layer formed on the semiconductor substrate, and an amorphous semiconductor layer. It has a transparent conductive layer formed in. As a specific example, an i-type amorphous silicon layer, a p-type amorphous silicon layer, and a transparent conductive layer are sequentially formed on one surface of an n-type single crystal silicon substrate, and an i-type amorphous silicon layer is formed on the other surface. Examples thereof include a structure in which a silicon layer, an n-type amorphous silicon layer, and a transparent conductive layer are formed in this order. The transparent conductive layer is composed of a transparent conductive oxide obtained by doping a metal oxide such as indium oxide or zinc oxide with tin (Sn), antimony (Sb) or the like.
集電極は、複数のフィンガー電極を含むことが好ましい。但し、裏面電極については、光電変換部の裏面の略全域を覆う電極であってもよい。複数のフィンガー電極は、互いに略平行に形成された細線状の電極である。集電極は、フィンガー電極よりも幅が太く、各フィンガー電極と略直交するバスバー電極を含んでいてもよい。バスバー電極が設けられる場合、第1配線材15はバスバー電極に沿って取り付けられる。集電極は細線状の電極であるから、太陽電池セル11の色は光電変換部の色に大きく依存する。このため、太陽電池セル11は黒色又は濃紺色を呈する。
The collector electrode preferably includes a plurality of finger electrodes. However, the back surface electrode may be an electrode that covers substantially the entire back surface of the photoelectric conversion unit. The plurality of finger electrodes are fine line-shaped electrodes formed substantially parallel to each other. The collector electrode may include a busbar electrode that is wider than the finger electrode and is substantially orthogonal to each finger electrode. When the bus bar electrode is provided, the
太陽電池モジュール10は、太陽電池パネル30と、太陽電池パネル30の周縁部に取り付けられ当該周縁部を保護する金属製のフレーム31とで構成される。太陽電池パネル30は、例えば平面視略矩形形状を有するが、パネルの形状は適宜変更可能であり、五角形状のパネル、湾曲面を有するパネルなどであってもよい。太陽電池パネル30の裏側には、バイパスダイオードを内蔵する端子ボックス(図示せず)が設けられていてもよい。
The
太陽電池モジュール10において、複数の太陽電池セル11は略同一平面上に配置されている。隣り合う太陽電池セル11は、第1配線材15によって直列に接続され、これにより太陽電池セル11のストリング18が形成される。第1配線材15は、隣り合う太陽電池セル11の間でモジュールの厚み方向に曲がり、一方の太陽電池セル11の受光面と他方の太陽電池セル11の裏面とに接着剤等を用いてそれぞれ取り付けられ、太陽電池セル11の集電極と電気的に接続される。第1配線材15は、一般的にインターコネクタ、或いはタブと呼ばれる。
In the
太陽電池モジュール10は、複数の太陽電池セル11が一列に並んだストリング18を複数有する。複数のストリング18は、例えば同じ数の太陽電池セル11で構成され、互いに略平行に配置される。各ストリング18の長手方向両側には、太陽電池セル11と重ならない位置において、当該長手方向と略直交するように複数の第2配線材16が設けられる。第2配線材16は、一般的に渡りタブと呼ばれる。図1では、各ストリング18の長手方向の一方側を図示しているが、他方側にも複数の第2配線材16が設けられる。
The
第1配線材15及び第2配線材16は、いずれも平角形状の線材であって、一般的に銀色を呈する。各配線材は、例えば導電性の芯材と、芯材表面に形成されたメッキ層とを有していてもよい。芯材は、銅(Cu)、アルミニウム(Al)等の金属を主成分として構成される。メッキ層の一例は、銀(Ag)、ニッケル(Ni)、又は半田として使用される低融点合金などを主成分とする層である。第2配線材16は、第1配線材15よりも幅が太く、目立ち易い。このため、太陽電池モジュール10では、第2配線材16を覆う隠蔽シート20を設けて、第2配線材16を隠している。
The
第2配線材16は、2つのストリング18を直列接続する。また、一部の第2配線材16は出力用配線材17を介して上記端子ボックスに接続される。即ち、第2配線材16には、ストリング18同士を接続する配線材、及び1つのストリング18と端子ボックスとを接続する配線材が含まれる。なお、ストリング18同士を接続する一部の第2配線材16にも出力用配線材17が接続される。このように、バイパスダイオードが内蔵された端子ボックスと第2配線材16とを接続することによって、例えば一部の太陽電池セル11が影になったときに当該セルを含むストリング18がバイパスされる。
The
図1に示す例では、6つのストリング18の長手方向の一方側に、ストリング18同士を接続する2本の第2配線材16Aが略同一直線上に配置されている。2本の第2配線材16Aは、6つのストリング18の中央に位置する4つについて、隣り合う2つのストリング18同士をそれぞれ接続している。各第2配線材16Aは、ストリング18の2列分の短手方向長さよりやや短く、太陽電池セル11に近接配置されている。第2配線材16Aと太陽電池セル11との間隔は、例えば1mm〜3mm程度である。
In the example shown in FIG. 1, two
6つのストリング18の長手方向の一方側には、さらに、1つのストリング18と端子ボックスとを接続する2本の第2配線材16Bが略同一直線上に配置されている。2本の第2配線材16Bは、6つのストリング18の両端に位置するストリング18と端子ボックスとをそれぞれ接続している。各第2配線材16Bは、ストリング18の3列分の短手方向長さよりやや短く、ストリング18同士を接続する2本の第2配線材16Aと略平行に配置されている。図1に示す例では、太陽電池セル11側から、第2配線材16A、第2配線材16Bの順で配置されている。
On one side of the six
第2配線材16には、各ストリング18の両端に位置する太陽電池セル11からそれぞれ延出した第1配線材15が接続される。以下では、説明の便宜上、各ストリング18の長手方向両端に位置する太陽電池セル11を「太陽電池セル11A」、その他の太陽電池セル11を「太陽電池セル11B」という場合がある。なお、第1配線材15には、太陽電池セル11同士を接続する配線材と、1つの太陽電池セル11と第2配線材16とを接続する配線材が含まれる。
The
図2に例示するように、第2配線材16に接続される一部の第1配線材15は、太陽電池セル11と第2配線材16との間でフォーミング加工(曲げ加工)されて第2保護部材13側に折り曲げられた折り曲げ部15aを有する。本実施形態では、第2配線材16に接続される第1配線材15のうち、太陽電池セル11Aの受光面に取り付けられた第1配線材15に折り曲げ部15aが形成される。当該第1配線材15は、太陽電池セル11Aの端部と第2配線材16との間で第2保護部材13側に折り曲げられ、第2配線材16の第2保護部材13側を向いた面に接合されている。また、折り曲げ部15aは太陽電池セル11同士を接続する第1配線材15にも形成される。
As illustrated in FIG. 2, a part of the
太陽電池モジュール10は、上述のように、複数の太陽電池セル11を第1配線材15で接続してなるストリング18が、第1保護部材12、第2保護部材13、及び封止材14等を用いてラミネートされた構造を有する。本実施形態では、封止材14が、太陽電池セル11と第1保護部材12との間に充填された第1封止材14Aと、太陽電池セル11と第2保護部材13との間に充填された第2封止材14Bとを含むものとする。また、封止材14は隠蔽シート20と第2配線材16との間に充填された第3封止材14Cを含む。詳しくは後述するが、第3封止材14Cの一部が上記厚膜部24を形成し、第3封止材14Cの端部Pが少なくとも1つの太陽電池セル11の受光面上に位置している。
As described above, in the
第1保護部材12には、例えばガラス基板、樹脂基板、又は樹脂フィルム等の透光性を有する部材を用いることができる。耐熱性、耐久性等を考慮すると、ガラス基板を用いることが好ましい。ガラス基板の厚みは、例えば0.5mm〜6mm程度である。本実施形態では、第1保護部材12として無色透明なガラス基板を用いるものとする。
As the first
第2保護部材13には、第1保護部材12と同じ透明な部材を用いてもよいし、不透明な部材を用いてもよい。本実施形態では、第2保護部材13として樹脂フィルムを用いるものとする。樹脂フィルムは特に限定されないが、好適な一例としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムが挙げられる。第2保護部材13の厚みは、例えば50〜300μm程度であり、好ましくは100μm〜200μmである。
As the second
第2保護部材13は、太陽電池セル11と同色系であることが好ましい。太陽電池セル11は、黒色又は濃紺色であるから、例えば第2保護部材13の色は黒色又は濃紺色とされる。太陽電池セル11と第2保護部材13を同様の色にすれば、太陽電池モジュール10を受光面側(第1保護部材12側)から見たときに、各太陽電池セル11の隙間から見える第2保護部材13が目立ち難くなり、モジュールの意匠性が向上する。
The second
第2保護部材13は、波長380nm〜780nmの可視光の吸収率が30%以上であることが好ましい。以下、特に断らない限り、波長380nm〜780nmの光を可視光という。第2保護部材13は、可視光の一部について吸収率が30%以上であればよいが、より好ましくは可視光の全てについて、即ち波長380nm〜780nmの全波長において吸収率が30%以上である。この場合、第2保護部材13の色は、太陽電池セル11の色と同様の黒色、濃紺色、又はこれに近い色になり易い。第2保護部材13を黒色にする場合、第2保護部材13の可視光吸収率は、好ましくは50%以上、より好ましくは60%以上、特に好ましくは70%以上、最も好ましくは80%以上である。
The second
第2保護部材13及び隠蔽シート20には、同様の樹脂フィルムを適用できる。つまり、隠蔽シート20は、可視光の吸収率が30%以上であることが好ましく、可視光の全てについて吸収率が30%以上であることがより好ましい。隠蔽シート20の可視光吸収率は、例えば80%以上である。第2保護部材13及び隠蔽シート20は、各々の可視光吸収率が略同一であることが好適である。この場合、隠蔽シート20が目立ち難くなり、例えば太陽電池セル11、第2保護部材13、及び隠蔽シート20の色が統一されてモジュールの意匠性がより向上する。なお、これらの色は色相だけでなく、色調も同様であることが好ましい。
A similar resin film can be applied to the second
第2保護部材13及び隠蔽シート20の光吸収率A(%)は、目的とする波長範囲の測定が可能な分光光度計を用いて、各層の光透過率T(%)及び光反射率R(%)をそれぞれ測定し、次式により算出できる。
A=100−T−R
光透過率及び光反射率の測定は、JIS−K7375に基づいて行うことができる。分光光度計としては、株式会社島津製作所社製のSolidSpec−3700を使用できる。
The light absorption rate A (%) of the second
A = 100-TR
The measurement of light transmittance and light reflectance can be performed based on JIS-K7375. As the spectrophotometer, SolidSpec-3700 manufactured by Shimadzu Corporation can be used.
隠蔽シート20は、上述のように、第1保護部材12と第2配線材16との間に設けられている。隠蔽シート20は、第2配線材16を隠蔽する役割を果たすものであり、第1保護部材12側から第2配線材16が見えないように着色されている。このため、太陽電池セル11の発電に影響を与えないように、太陽電池セル11と重ならない位置に隠蔽シート20を配置する必要がある。また、隠蔽シート20は、例えば各太陽電池セル11よりも第2保護部材13側に配置され、隠蔽シート20の第1保護部材12側に向いた面は各太陽電池セル11の受光面よりも第1保護部材12側に位置する。
As described above, the concealing
隠蔽シート20は、第2保護部材13と同色系であることが好ましく、例えば白色であってもよいが、より好ましくは隠蔽シート20及び第2保護部材13が太陽電池セル11と同色系である。好適な隠蔽シート20は、第2配線材16よりも可視光の反射率が低く、黒色又は濃紺色を呈する。隠蔽シート20の厚みは、第2保護部材13と同様に、例えば50〜300μm程度であり、好ましくは100μm〜200μmである。
The concealing
本実施形態では、各ストリング18の長手方向両側に配置された各第2配線材16をそれぞれ覆う2枚の隠蔽シート20が設けられている。隠蔽シート20は、例えば各ストリング18の長手方向一方側に配置された4本の第2配線材16をそれぞれ覆うように、各第2配線材16につき1枚ずつ設けられてもよい。但し、生産性等を考慮すると、1枚の隠蔽シート20を用いて4本の第2配線材16を隠蔽することが好ましい。図1に示す例では、第2配線材16の長手方向に長く延び、略一定の幅を有する帯状の隠蔽シート20が設けられている。隠蔽シート20の幅は、例えば2cm〜4cm程度である。
In the present embodiment, two concealing
隠蔽シート20は、多少位置ズレしても全ての第2配線材16を隠蔽できるように、各第2配線材16が配置される範囲よりも大きく、第2配線材16A,16Bの幅及びそれらの間隔を足した長さより幅広に形成される。このため、隠蔽シート20の幅方向一端部は、第1配線材15の折り曲げ部15aとモジュールの厚み方向に重なっている。この場合、ラミネート工程で折り曲げ部15aに大きな負荷(圧力)が作用し易くなるが、太陽電池モジュール10では第3封止材14Cによって当該圧力を分散することができる。
The concealing
隠蔽シート20(第2保護部材13についても同様)は、樹脂フィルムを構成する樹脂中に可視光を吸収する色材が分散した構造を有する。或いは、隠蔽シート20は、複数の樹脂層がラミネートされた構造を有し、各樹脂層の少なくとも1層に色材が含有されたものであってもよい。また、表面に着色層が印刷された樹脂フィルムであってもよい。樹脂フィルムは、封止材14よりも耐熱性が高く(例えば、軟化点、ガラス転移点、又は融点が高い)、ラミネート工程で溶融しない樹脂で構成されることが好ましい。
The concealing sheet 20 (the same applies to the second protective member 13) has a structure in which a coloring material that absorbs visible light is dispersed in the resin constituting the resin film. Alternatively, the concealing
隠蔽シート20を黒色又は濃紺色にする場合、色材として、カーボンブラック、アニリンブラック、チタンブラック、非磁性フェライト、マグネタイト等の黒色顔料を用いることができる。或いは、黄色顔料、赤色顔料、青色顔料などを混合して、隠蔽シート20の色を黒色又は濃紺色に調整してもよい。色材の含有量は、例えば隠蔽シート20の体積に対して5体積%〜50体積%程度である。
When the concealing
隠蔽シート20を黒色又は濃紺色とし、且つ波長780nm〜1200nmの近赤外光の透過率を高くするために、ペリレンブラック、硫化ビスマス、ルモゲンブラック、銀錫合金粒子などの色材を用いてもよい。この場合、隠蔽シート20を透過した近赤外光が、例えば第2配線材16等で反射されて太陽電池セル11に入射し、光の利用効率が向上する。
In order to make the concealing
隠蔽シート20は、例えばラミネート工程で溶融しないので、隠蔽シート20と第2配線材16との接着性を確保するために、隠蔽シート20と第2配線材16との間にも封止材14が充填される。また、隠蔽シート20と第2配線材16との間に充填される封止材14は、隠蔽シート20による第1配線材15の折り曲げ部15aに対する負荷を軽減する。本実施形態では、第3封止材14Cが充填されるものとして説明するが、各封止材には同じものが適用されてもよく、その場合、ラミネート工程後において各封止材の界面は明確に形成されない。
Since the concealing
封止材14を構成する樹脂の例としては、ポリオレフィン、ポリエステル、エポキシ樹脂、αオレフィンとカルボン酸ビニルとの共重合体などが挙げられる。中でも、ポリオレフィン、及びαオレフィンとカルボン酸ビニルとの共重合体(エチレン−酢酸ビニル共重合体:EVA)が好適である。例えば、第1封止材14Aにポリオレフィンを適用し、第2封止材14B及び第3封止材14CにEVAを適用してもよい。また、第1封止材14A及び第2封止材14Bにポリオレフィンを用い、第3封止材14CにEVAを用いてもよい。なお、第2封止材14Bは色材を含有していてもよいが、本実施形態では無色透明な樹脂で構成されているものとする。
Examples of the resin constituting the sealing material 14 include polyolefins, polyesters, epoxy resins, copolymers of α-olefins and vinyl carboxylate, and the like. Of these, polyolefins and copolymers of α-olefins and vinyl carboxylate (ethylene-vinyl acetate copolymer: EVA) are preferable. For example, polyolefin may be applied to the
第1封止材14A、第2封止材14B、及び第3封止材14Cの厚みは、例えば300μm〜800μmであり、各々の厚みは略同一であってもいし、互いに異なっていてもよい。第3封止材14Cは、第1封止材14A及び第2封止材14Bより厚みが薄くてもよい。
The thicknesses of the
封止材14は、上述のように、少なくとも1つの太陽電池セル11と第1保護部材12との間で、他の太陽電池セル11と第1保護部材12との間よりも厚みが厚くなった厚膜部24を含む。本実施形態では、第3封止材14Cの一部が厚膜部24を形成し、第3封止材14Cの端部Pが少なくとも1つの太陽電池セル11の受光面上に位置する。つまり、第3封止材14Cが隠蔽シート20の下からはみ出し、第3封止材14C(厚膜部24)の端部Pが、第1配線材15の折り曲げ部15aとモジュールの厚み方向に重なる位置ではなく、太陽電池セル11と重なる位置に存在する。
As described above, the sealing material 14 is thicker between at least one
第3封止材14Cは、隠蔽シート20と同様に、第2配線材16の長手方向に長く延びた、略一定の幅を有する帯状に形成されている。第3封止材14Cの幅は隠蔽シート20の幅よりも広く、第3封止材14Cの一部(厚膜部24)は各ストリング18の端に位置する6つの太陽電池セル11Aの受光面上に配置されている。第3封止材14Cの幅は、例えば3cm〜7cm程度である。図1では、太陽電池セル11Aの受光面上に存在する第3封止材14C(厚膜部24)にドットハッチングを付している(実際には透明)。
Like the concealing
第3封止材14Cは、例えば隠蔽シート20と第2配線材16の間の全域に介在し、6つの太陽電池セル11Aの受光面の10%〜40%を覆うように設けられる。太陽電池セル11Aの受光面上に延出した部分の第3封止材14Cの大きさ、即ち厚膜部24の幅は、例えば1cm〜3cmである。なお、第3封止材14Cは、端部Pと折り曲げ部15aとがモジュールの厚み方向に重ならないように配置されればよく、例えば太陽電池セル11A,11Bを覆うように配置されてもよい。但し、材料コスト削減等の観点から、第2配線材16に最も近接する太陽電池セル11Aの受光面上に端部Pが位置するように、第3封止材14Cを設けることが好適である。
The third sealing material 14C is provided so as to intervene in the entire area between, for example, the concealing
本実施形態では、第2配線材16に最も近接する太陽電池セル11Aの受光面上に端部Pが位置し、当該太陽電池セル11Aが第2保護部材13側に反っている。太陽電池セル11Aは、第3封止材14Cに覆われた部分がラミネート工程で第1保護部材12側から押圧され、端部Pとモジュールの厚み方向に重なる位置11pを起点として第2保護部材13側に湾曲する。つまり、第3封止材14Cを太陽電池セル11Aの受光面上まで延ばすことで、隠蔽シート20及び第3封止材14Cの厚みに起因して発生する圧力の一部を太陽電池セル11Aで受容し、当該圧力が折り曲げ部15aに集中することを防止している。これにより、太陽電池セル11の端部の割れが防止される。
In the present embodiment, the end P is located on the light receiving surface of the
太陽電池セル11Aは、受光面上に第3封止材14C(厚膜部24)が存在する部分、例えば第2配線材16側の端部から1cm〜3cmの範囲が第2保護部材13側に反っている。太陽電池セル11Aは、例えば端部Pに対応する位置11pから第2配線材16側の端部に向かって次第に第2保護部材13に近づくように緩やかに湾曲する。第3封止材14Cの厚みによっても異なるが、例えば、太陽電池セル11Aの平坦な部分の受光面から第2保護部材13側の端部の受光面までのモジュールの厚み方向に沿った長さが300μm〜800μmとなる程度に、太陽電池セル11Aが湾曲する。6つの太陽電池セル11Aは、それぞれ同様に湾曲していてもよい。
In the
また、隠蔽シート20及び第3封止材14Cが設けられた部分で、第2保護部材13が裏側に膨出していてもよい。第2保護部材13は、太陽電池セル11Aと同様に、例えば端部Pとモジュールの厚み方向に重なる位置、又はその近傍から裏面側に膨出している。
Further, the second
以下、図3を参照しながら、上記構成を備えた太陽電池モジュール10の製造方法の一例について説明する。図3は、太陽電池モジュール10の各構成部材を分離したラミネート前の状態を示している。また、図4に実施形態の他の一例を示す。ここでは、比較例として図5を参照する。
Hereinafter, an example of a method for manufacturing the
上記構成を備えた太陽電池モジュール10の製造工程には、下記の工程が含まれる。
(1)第1保護部材12と複数の太陽電池セル11との間に、第1封止材14Aを配置する工程。
(2)第2保護部材13と複数の太陽電池セル11との間に、第2封止材14Bを配置する工程。
(3)第1保護部材12と第2配線材16との間に、第3封止材14C及び隠蔽シート20を重ねて配置する工程。
(4)当該各封止材を加熱しながら、第1保護部材12及び第2保護部材13を互いに近づく方向に押圧するラミネート工程。
The manufacturing process of the
(1) A step of arranging the
(2) A step of arranging the
(3) A step of superimposing the third sealing material 14C and the concealing
(4) A laminating step of pressing the first
上記(1)〜(3)の工程により、各構成部材が図3に示す順で積層される。本実施形態では、第2保護部材13、第1封止材14A、及び第2封止材14Bに、同程度の大きさの樹脂フィルムが用いられる。隠蔽シート20には略一定の幅を有する帯状の樹脂フィルムが用いられ、第3封止材14Cには隠蔽シート20よりも幅広の樹脂フィルムが用いられる。第1保護部材13及び隠蔽シート20は、例えば黒色又は濃紺色を呈する。
By the steps (1) to (3) above, the constituent members are laminated in the order shown in FIG. In the present embodiment, a resin film having the same size is used for the second
上記(4)のラミネート工程では、上記(1)〜(3)の工程で得られた積層体を、例えば真空状態で150℃程度に加熱する。その後、大気圧下で積層体を押圧しながら所定時間加熱を継続して太陽電池パネル30を作製する。このとき、ストリング18は第1保護部材12及び第2保護部材13の両側から押圧され、ストリング18には圧力が作用する。最後に、フレーム31等を太陽電池パネル30に取り付けて太陽電池モジュール10が得られる。
In the laminating step of the above (4), the laminated body obtained in the above steps (1) to (3) is heated to about 150 ° C. in a vacuum state, for example. After that, the
図3に例示するように、太陽電池モジュール10の製造工程では、太陽電池セル11と重ならないように、第1保護部材12と第3封止材14Cとの間に隠蔽シート20を配置する。そして、第3封止材14Cの一部が、隠蔽シート20と第2配線材16との間からはみ出し、少なくとも1つの太陽電池セル11の受光面上に位置するように、第3封止材14Cを配置する。図3に示す例では、第2配線材16に最も近接する太陽電池セル11Aの受光面上に端部Pが位置するように、第3封止材14Cが配置されている。
As illustrated in FIG. 3, in the manufacturing process of the
図4に示す例では、第3封止材14Dの一部が太陽電池セル11Aの受光面上に位置するように、第3封止材14Dが配置される点で、図3に示す例と共通する。一方、第3封止材14Dは、第3封止材14Cよりも大きく、例えば太陽電池セル11Bの受光面上にも配置される。第3封止材14Dには、第1封止材14Aと略同一の大きさを有する樹脂フィルムが用いられてもよい。この場合、第3封止材14Dは全ての太陽電池セル11を覆い、当該封止材の端部は太陽電池セル11の受光面上に位置せず、太陽電池パネル30の端部近傍に位置する。
In the example shown in FIG. 4, the
図3及び図4に示す例では、第3封止材14C,14Dの端部が積層体の厚み方向に第1配線材15の折り曲げ部15aと重なる位置に存在しないのに対して、図5に示す比較例では、第3封止材100の端部101が折り曲げ部15aと重なる位置に存在する。図3〜図5に示す積層体をラミネート工程に提供して圧縮した場合、比較例では、折り曲げ部15aが隠蔽シート20の端部及び第3封止材100の端部101によって押圧され、折り曲げ部15aに大きな圧力が作用する。第1配線材15の折り曲げ部15aに大きな圧力が作用すると、第1配線材15が取り付けられた太陽電池セル11Aの端部が割れるといった問題が発生し得る。
In the examples shown in FIGS. 3 and 4, the ends of the
これに対し、図3及び図4に示す積層体を用いた場合は、太陽電池セル11A側に延出した第3封止材14C,14Dによって折り曲げ部15aに作用する圧力が分散され、当該圧力が大幅に低減される。図3に示す積層体を用いた場合は、受光面上に第3封止材14Cの端部Pが位置する太陽電池セル11Aが、ラミネート工程で第2保護部材13側に反って緩やかに湾曲する。つまり、隠蔽シート20及び第3封止材14Cの厚みに起因して発生する圧力の一部を太陽電池セル11Aが受容することで、折り曲げ部15aへの集中によるセル割れを防止できる。
On the other hand, when the laminates shown in FIGS. 3 and 4 are used, the pressure acting on the
第3封止材14Dが全ての太陽電池セル11及び第2配線材16を覆う場合は、例えば各太陽電池セル11を湾曲させることなく、上記セル割れを防止することができる。第3封止材14Dの端部が太陽電池セル11Bの受光面上に位置する場合は、当該太陽電池セル11Bがラミネート工程で第2保護部材13側に反って緩やかに湾曲する。材料コストを考慮すると、第3封止材14Dより第3封止材14Cを用いることが好適である。
When the
なお、隠蔽シート20及び第2保護部材13の色は黒色、濃紺色に限定されず、例えば市場で求められるデザインに応じて、太陽電池セル11と全く異なる色(例えば、黄色、緑色、赤色、白色など)にすることも可能である。隠蔽シート20の色は、上述のように波長380nm〜780nmの広範囲で可視光吸収率が50%以上であれば略黒色となるが、特定波長のみで光吸収率が高く、可視光の一部を反射する場合、隠蔽シート20の色は黄色、緑色、赤色等になる。隠蔽シート20の色を赤色にする場合は、赤色顔料を用いればよい。
The colors of the concealing
10 太陽電池モジュール、11,11A,11B 太陽電池セル、12 第1保護部材、13 第2保護部材、14 封止材、14A 第1封止材、14B 第2封止材、14C 第3封止材、15 第1配線材、15a 折り曲げ部、16,16A,16B 第2配線材、17 出力用配線材、18 ストリング、20 隠蔽シート、24 厚膜部、30 太陽電池パネル、31 フレーム、P 端部 10 Solar cell module, 11, 11A, 11B Solar cell, 12 1st protective member, 13 2nd protective member, 14 encapsulant, 14A 1st encapsulant, 14B 2nd encapsulant, 14C 3rd encapsulant Material, 15 1st wiring material, 15a bent part, 16, 16A, 16B 2nd wiring material, 17 output wiring material, 18 strings, 20 concealment sheet, 24 thick film part, 30 solar cell panel, 31 frame, P end Department
Claims (7)
前記複数の太陽電池セルの受光面側に設けられた第1保護部材と、
前記複数の太陽電池セルの裏面側に設けられた第2保護部材と、
隣り合う前記太陽電池セル同士を接続する第1配線材と、
前記太陽電池セルと重ならない位置で、前記第1配線材と接続される第2配線材と、
前記第1保護部材と前記第2保護部材との間に充填された封止材と、
前記太陽電池セルと重ならないように前記第1保護部材と前記第2配線材との間に設けられ、前記第2配線材を隠す隠蔽シートと、
を備え、
前記封止材は、前記隠蔽シートと前記第2配線材との間に充填されると共に、少なくとも1つの前記太陽電池セルと前記第1保護部材との間で、他の前記太陽電池セルと前記第1保護部材との間よりも厚みが厚くなった厚膜部を含み、
少なくとも1つの前記太陽電池セルは、前記厚膜部の端部とモジュールの厚み方向に重なる位置で前記第2保護部材側に反っている、太陽電池モジュール。 With multiple solar cells
A first protective member provided on the light receiving surface side of the plurality of solar cells, and
A second protective member provided on the back surface side of the plurality of solar cells, and
The first wiring material that connects the adjacent solar cells to each other,
A second wiring material connected to the first wiring material at a position not overlapping the solar cell,
A sealing material filled between the first protective member and the second protective member,
A concealing sheet provided between the first protective member and the second wiring material so as not to overlap with the solar cell and hide the second wiring material.
With
The sealing material is filled between the concealing sheet and the second wiring material, and between at least one solar cell and the first protective member, the other solar cell and the other solar cell and the above. Includes a thick film portion that is thicker than between the first protective member
A solar cell module in which at least one solar cell is warped toward the second protective member at a position where the end of the thick film portion and the end of the thick film portion overlap in the thickness direction of the module.
前記第3封止材の一部が前記厚膜部を形成し、前記第3封止材の端部が少なくとも1つの前記太陽電池セルの受光面上に位置している、請求項1〜4のいずれか1項に記載の太陽電池モジュール。 The sealing material is filled between the first sealing material filled between the first protective member and the plurality of solar cells, and between the second protective member and the plurality of solar cells. The second sealing material and the third sealing material filled between the concealing sheet and the second wiring material are included.
Claims 1 to 4 in which a part of the third sealing material forms the thick film portion, and the end portion of the third sealing material is located on a light receiving surface of at least one solar cell. The solar cell module according to any one of the above.
前記第1保護部材と前記複数の太陽電池セルとの間に第1封止材を配置する工程と、
前記第2保護部材と前記複数の太陽電池セルとの間に第2封止材を配置する工程と、
前記第1封止材と前記第2配線材との間に第3封止材及び隠蔽シートを重ねて配置する工程と、
前記各封止材を加熱しながら、前記各保護部材を互いに近づく方向に押圧するラミネート工程と、
を備え、
前記隠蔽シートは、前記太陽電池セルと重ならないように、前記第1保護部材と前記第3封止材との間に配置され、
前記第3封止材は、前記隠蔽シートと前記第2配線材との間からはみ出し、少なくとも1つの前記太陽電池セルの受光面上に位置するように配置される、太陽電池モジュールの製造方法。 A plurality of solar cells, a first protective member provided on the light receiving surface side of the plurality of solar cells, a second protective member provided on the back surface side of the plurality of solar cells, and the sun adjacent to each other. A method for manufacturing a solar cell module, comprising: a first wiring material for connecting battery cells to each other and a second wiring material to be connected to the first wiring material at a position not overlapping with the solar cell.
A step of arranging the first sealing material between the first protective member and the plurality of solar cells, and
A step of arranging a second sealing material between the second protective member and the plurality of solar cells, and
A step of superimposing the third sealing material and the concealing sheet between the first sealing material and the second wiring material, and
A laminating step of pressing each of the protective members in a direction approaching each other while heating each of the sealing materials.
With
The concealing sheet is arranged between the first protective member and the third sealing material so as not to overlap with the solar cell.
A method for manufacturing a solar cell module, wherein the third sealing material protrudes from between the concealing sheet and the second wiring material and is arranged so as to be located on a light receiving surface of at least one solar cell.
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